WO2016166442A1 - Dispositif d'assistance aux déplacements - Google Patents

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WO2016166442A1
WO2016166442A1 PCT/FR2016/050773 FR2016050773W WO2016166442A1 WO 2016166442 A1 WO2016166442 A1 WO 2016166442A1 FR 2016050773 W FR2016050773 W FR 2016050773W WO 2016166442 A1 WO2016166442 A1 WO 2016166442A1
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foot
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assistance device
force
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Michel Bruel
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Definitions

  • the present invention relates to the field of motion assistance. More particularly, the invention relates to a device for assisting the movements of which the progression is done by markets, steps or steps not slipped.
  • the devices In the field of travel assistance, many devices have been developed, with the aim of helping people with reduced mobility or to relieve persons temporarily disabled and in the process of rehabilitation, or to assist hikers. on difficult terrain.
  • the devices the simplest and best known, are walking devices such as cane, cane, cane with support for the elbow, mountain cane and walker with wheels. These devices comprise a manual gripping member and an elongate portion whose end is intended to bear against the ground; they can be used singly or in pairs for some.
  • the document FR2845894 for example describes a device characterized in that it comprises a resilient energy recovery means for projecting the elongated part (of a cane for example) forward during the detachment of the lower end of the by restoring the elastic energy stored during the support of the hand on the manual gripping member.
  • the lower limb movement aid is particularly developed in type devices "Exoskeletons".
  • the document EP1637113 mentions a walking aid device provided on the one hand with a hip joint rotation power generating system making it possible to confer an auxiliary force on the movement of a lower limb, and on the other hand, a knee joint rotation power generation system.
  • the two systems are interconnected.
  • the device comprising these systems as well as fixing means on the human body, are worn by the user, at the waist and laterally at the lower limbs.
  • Document EP2554150 cites another type of device integral with the lower limb of the user, comprising thigh, leg and foot units as well as joint units, interconnected and located on the front and the outer side. lower limb.
  • Document US20090014042 describes another type of device, intended to reduce the load on the legs of the user. This device is maintained at the level of the crotch and at the feet of the user, the mechanical and connecting systems being located between the 2 lower limbs. These devices have the disadvantage of being difficult and restrictive to use, since their introduction, porting and removal are not easy.
  • the document FR2972906 discloses a shoe comprising a footwear and a sole, this sole comprising two main parts hinged together. These two parts are articulated along a first horizontal transverse axis located substantially under the natural articulation between the forefoot and the rear part of the foot.
  • a system consisting of spring lever arms, hinge pins and elastic modulus (forming a damper) gives the footwear the characteristic of: (1) transforming, during the impact of the shoe on the ground, the kinetic energy into potential energy, by putting the elastic module under pressure (2) keeping the module under pressure in the bearing phase of the foot on the ground, (3) release the elastic module in propulsion phase (when the foot is up to take a new step).
  • US6684531 and US5282325 disclose different types of spring shoes.
  • the soles are equipped with spring systems, assisting in particular the lifting of the heel of the user during a walking action, and thus reducing the muscle energy to be produced by the calf.
  • These shoes provide assistance to the lower limbs during a walk or run action.
  • the main disadvantage is that the energy restored remains low, because it is more or less proportional to the energy resulting from the impact of the shoe on the ground, while remaining less than or equal to this energy.
  • the document EP2699323 relates to a system for assisting the movements of the foot of a user, adapted to a support, snowboard or snowshoe. It comprises a footwear portion whose front end is pivotally mounted relative to the support and a spring securable to the support so as to be applied to a bearing zone of the footwear portion by exerting pressure on said bearing zone when it is close to the support.
  • the energy restored is a function of the energy resulting from the movement of the user as well as the stiffness of the spring. For the comfort of the user, a lower spring stiffness seems preferable, but will bring less assistance to the effort.
  • An object of the present invention is to provide a displacement assistance device overcoming the drawbacks of state-of-the-art devices.
  • An object of the present invention is in particular to provide a simple device for use and implementation, allowing the user to adapt the desired level of assistance to the lower limbs, by an external supply of energy, that is, that is to say not coming from the energy resulting from the movement of the lower limbs; the external supply of energy is of variable intensity by the user.
  • the invention in its broadest acceptance, relates to a device for assisting movements comprising a first element for securing the device to a user's foot and transmitting a thrust force to said foot; and a second element connected to the first element by connecting means and intended to be in contact with the ground.
  • the device further comprises means for transmitting a force from an exogenous energy source, to the first element and / or the second element, to separate them from each other.
  • the first element is a first planar body having an upper face intended to be in contact with the foot of the user and a lower face facing the second element;
  • the second element is a second plane body having an upper face facing the first element and a lower face intended to be in contact with the ground;
  • the first plane body has on its upper face fixing means to the foot of the user;
  • the first flat body constitutes a sole of a shoe
  • the connecting means comprise a hinge element to allow the spacing between the first and the second plane body, by pivoting and / or by translation;
  • the upper face of the second planar body is provided with at least one rail on which the hinge element integral with movable slides can slide in longitudinal translation;
  • the movable slides are lockable
  • the means for transmitting the force comprises a handle operable by an upper limb of a user and cooperating with a spacer forming a lever, placed between the first and the second planar body;
  • the spacer comprises:
  • the spacer consists of a roller bearing; the lower face of the first planar body has a surface minimizing the rolling resistance of the roller bearing;
  • the actuable handle is connected to one end of the transverse axis of rotation
  • the actuable handle is substantially perpendicular to the lever arms
  • connection between the actuatable handle and the end of the transverse axis of rotation is a ratchet mechanism, or a clutch mechanism for adjusting the angle between the actuatable handle and the lever arms;
  • the actuable handle comprises a base integral with the transverse axis of rotation and a removable portion; the base is a tube in which the removable portion can be inserted;
  • the device for assisting the movements allows the user to bring energy to the lower limbs by actuating a handle with its upper limbs.
  • This energy coming from an exogenous external source vis-à-vis the energy deployed by the lower limbs during a displacement, helps lift the feet of the user during a progression by markets or steps. accrued.
  • the external supply of energy is intensity modulable by the user and this intensity, reflecting the level of assistance, can advantageously be chosen higher than the energy level that can be extracted from the movement of the lower limbs during a movement.
  • the means for transmitting the force comprise a cylinder actuable by a motor and an electronic servocontrol circuit;
  • the servo electronic circuit is connected to a sensor
  • the servo electronic circuit is connected to a command button
  • the second planar body comprises fixing means on its lower face, to secure a ski with the second planar body;
  • the second plane body is a ski
  • the displacement assistance device can also provide the lower limbs of the user an external energy, generated by an electric motor, helping to lift his foot during travel.
  • the device for assisting movements is also adapted to travel by not slipped.
  • the first element is integral with the heel of a shoe
  • the connecting means between the first element and the second element are constituted by a bellows system, the combination of the first element, the second element and the bellows system forming a cavity;
  • the means for transmitting the force comprises a pump connected to the cavity by a pipe;
  • the pump is able to be actuated by the upper limbs of the user
  • the pump is able to be actuated by an electric motor.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the invention, intended to assist a movement in markets or run, having a handle actuated by the upper limbs of a user;
  • FIG. 2 shows a top view of the displacement assistance device according to the first embodiment, having a variant shape of the first and second planar bodies;
  • FIG. 3 shows a top view, according to the sectional plane A shown in Figure 1, the displacement assistance device according to the first embodiment
  • FIG. 4 shows a sectional view of a variant of the displacement assistance device according to the first embodiment
  • FIG. 5 presents a second embodiment of the invention, intended to assist a displacement by steps slipped, having a handle operable by the upper limbs of a user;
  • FIG. 6 shows a third embodiment of the invention for assisting a displacement slipped, comprising a cylinder actuated by a motor, which is controlled by a control circuit;
  • FIG. 7 shows another embodiment of the invention for assisting a displacement market or run.
  • Figure 1 shows a first embodiment of the invention.
  • a device for assisting displacements comprises a first element consisting of a first planar body 1, for example of rectangular parallelepipedal shape, whose length is in the direction of travel and the width is perpendicular to the direction of travel. walk.
  • the first planar body 1 may have a length of the order of 15 to 35 cm and a width of about 5 to 15 cm. In practice, the dimensions can be adapted to the size of the feet and / or shoes of the user.
  • the upper face of this first planar body 1 is intended to be in contact with a foot of a user.
  • contact means direct or indirect contact via a support.
  • the upper face of the first planar body 1 may be in direct contact with the foot of the user or in indirect contact with it, by means of a shoe or other support.
  • the upper face of the first planar body 1 comprises fixing means 3 for hanging a foot or a shoe of the user.
  • fixing means 3 are for example hooks, present at the front portion and the rear portion of the first planar body 1 and able to hook on the shoe of the user. They could also be made of straps, able to secure the foot or the shoe.
  • this first flat body 1 is formed directly by the sole of the boot, and in this case it is not necessary to have additional fixing means.
  • the displacement assistance device also comprises a second element 2, forming a second planar body 2, for example rectangular parallelepiped shape, vis-à-vis the first planar body 1 and articulated relative thereto.
  • a second element 2 forming a second planar body 2, for example rectangular parallelepiped shape, vis-à-vis the first planar body 1 and articulated relative thereto.
  • the first 1 and the second planar body 2 may be made of at least one light material from:
  • a light alloy based on aluminum and / or titanium a composite material of carbon fiber type.
  • the second planar body 2 is hollowed out and allows the first planar body 1 to be interlocked, as illustrated in FIG. 2.
  • This particular shape favors the lightness of the assistance device for displacements and reduces its bulk.
  • the first planar body 1 and the second planar body 2 are connected by connecting means 4 allowing the spacing of one relative to the other, for example by pivoting and / or by translation. It may be for example a hinge fixed on the underside of the first planar body 1 and on the upper face of the second planar body 2, in their front parts in the direction of travel, as shown in FIG.
  • the connecting means can be mounted on movable slides 5 slidable in longitudinal translation on at least one rail 6; the rail 6 is itself fixed on the upper face of the second planar body 2, as illustrated in FIG. movable slides 5 are lockable, thus allowing the connecting means (for example the axis of the hinge) to be positioned between the front and the middle part of the second planar body 2, and then to lock them during the use of the device.
  • the longitudinal translation of the connecting means makes it possible to modify the position of the first planar body 1 with respect to means 7, 8, 9, 10 to transmit a force coming from an exogenous energy source, enabling the two bodies to be separated. plan from each other. The amplitude of spacing can thus be adjusted according to the need of the user.
  • the displacement assistance device further comprises the means 7, 8, 9, 10 for transmitting a force from an exogenous energy source, to separate one from the other the first 1 and second plane body 2.
  • an exogenous energy source will be defined as a source providing external energy for the energy deployed by the lower limbs during a movement.
  • means for transmitting a force will be understood to mean means able to receive a force coming from an exogenous energy source and to transmit it to the first and / or second element in the form of a thrust force tending to separate them from each other. This pushing force is transmitted to the foot via the first element.
  • these means comprise a handle 7 actuated by an upper limb of the user: the upper limb corresponds to the exogenous energy source, which will apply a force on said handle 7.
  • the handle 7 cooperates with a distance piece placed between the first 1 and the second plane body 2.
  • This spacer is a lever transmitting a force, generated by one actuation of the actuable handle 7 forward in the direction of travel, and tending to dismiss the first 1 and the second plane body 2.
  • the spacer comprises: an axis of rotation 8, said transverse because perpendicular to the longitudinal axis of the second plane body 2 ; this transverse axis of rotation 8 is fixed on the second plane body 2 and advantageously located in a front portion thereof, that is to say between the front and the median of the second planar body 2; two lever arms 9 secured at one of their ends to the transverse axis 8; a spacer 10 connecting the other ends of the lever arms.
  • the spacer 10, parallel to the transverse axis 8 is in contact with a rear part of the first planar body 1.
  • the spacer 10 When the force is transmitted from the actuable handle 7 to the spacer, the spacer 10 pushes the rear portion of the first planar body 1, which tends to move it away from the second planar body 2, as illustrated in FIG.
  • the spacer 10 may advantageously comprise a roller bearing.
  • the lower face of the first planar body 1, in particular in the rear zone of contact with the spacer 10, may be provided with a material that minimizes the rolling resistance of the roller bearing, for example a steel sheet. 2mm thick.
  • the connecting means and the means for transmitting a force can be arranged so as to form a deformable parallelogram-type system, allowing the first planar body 1 to be raised relative to the second planar body 2, as illustrated in FIG. 4. That shows for example a variant with 4 lever arms, at rest (a) and upright (b).
  • the actuable handle 7 is connected to one end of the transverse axis of rotation 8 and is substantially perpendicular to the lever arms 9.
  • the actuatable handle 7 In a position of use, the shoe of the user being hooked to the first planar body 1 according to its length, the articulation between the first 1 and the second planar body 2 being located at the front and the spacer 10 at the rear, the actuatable handle 7 is located on the side corresponding to the outside of the foot of the user, allowing gripping by the associated upper limb.
  • the connection between the actuatable handle 7 and the transverse axis of rotation 8 may be fixed or adjustable, for example by means of a ratchet mechanism or a dog clutch mechanism.
  • the clutch mechanism adjusts the angle between the actuable handle 7 and the lever arms 9, in steps of 0.5 ° to 5 °.
  • the adjustment of this angle also makes it possible to adapt the thrust force between the first planar body 1 and the second planar body 2 by modulating the intensity of the force coming from the exogenous energy source.
  • the actuatable handle 7 consists of two parts, a base connected to the transverse axis of rotation 8 and a removable portion.
  • the base may for example be constituted by a tube of internal diameter of 2cm and length 20cm.
  • the removable portion may for example consist of a durai tube, aluminum alloy and copper resistant and lightweight, outer diameter 2cm and length between 90 and 150cm.
  • the removable portion may be inserted into the base to use the motion assistance device and transmit thrust forces to the lower limbs; this removable portion may also be removed from the base on a ground that does not require external energy supply to the lower limbs.
  • the mobility assistance device can be used to walk or run, in flat or steep terrain. The user positions each of his feet on a device, secures his shoes with the first planar bodies 1 through the fastening means 3, the second planar bodies 2 being in contact with the ground.
  • the user in the rest position, has an actuable handle 7 on his right (relative to the device secured with his right foot and called thereafter actuable handle 7 right) and an actuable handle 7 to its left (relative to the device secured with his left foot and called thereafter actuable sleeve 7 left), which he can seize to start his progression at no markets or at a run.
  • Phase D n right foot resting on the ground in position PD n , left foot mobile until reaching a more advanced position PG n
  • Phase D n + i right foot resting on the ground in position PD n + i, left foot mobile until reaching a more advanced position PG n + i
  • Phase G n + i left foot resting on the ground in position PG n + i, right foot moving until reaching a more advanced position PD n + 2
  • the movement of the arms usually consists of an alternation of swaying forward and backwards, in opposition to the movement of the feet:
  • Phase D n right foot resting on the ground in position PD n , left foot mobile until reaching a more advanced position PG n , right arm in forward swinging,
  • Phase G n left foot resting on the ground in position PG n , right foot moving until reaching a more advanced position PD n + i, left arm swinging forward
  • Phase G n + i left foot resting on the ground in position PG n + i moving right foot until reaching a more advanced position PD n + 2, left arm swinging forward,
  • the user has his right foot resting on the ground, the left foot is movable to reach a more advanced position and correlatively the right arm operates a forward movement; it thus pushes the actuable handle 7 straight forward, which generates a force transmitted by the spacer to the first planar body 1 of the device secured with his right foot.
  • the first planar body 1 deviates from its rest position vis-à-vis the second planar body 2, and raises the right foot of the user. This uprising initiates the movement of the right foot, support foot during phase D n .
  • the left foot reaches its more advanced position PG n : we then go to the phase G n , during which the left foot is resting on the ground.
  • the right foot is movable to reach a more advanced position PD n + i, correlatively the user operates a movement of the left arm forward, it thus pushes the handle 7 left to the front, which generates a transmitted force by the spacer to the first planar body 1 of the device secured with its left foot.
  • the first planar body 1 deviates from its rest position vis-a-vis the second planar body 2, and raises the left foot of the user. This uprising begins the movement of the left foot, support foot during phase G n .
  • the right foot reaches its more advanced position PD n + i: it then goes to phase D n + i, during which the right foot is in support of the ground. And so on.
  • the displacement assistance device therefore provides, during each time phase when most of the weight of the body rests on a given foot, an external energy (generated by the movement of the arm, in this first embodiment) allowing to lift or help lift the foot, and to facilitate the walking process.
  • the intensity of the supplied energy which can be associated with the spacing distance between the first 1 and second planar body 2, is dependent on the amplitude of the movement of the arms and the angle between the actuable handle 7 and the lever arms 9 of the spacer.
  • the displacement assistance device makes it possible to adapt the intensity of the energy supplied by adjusting the angle between the actuatable handle 7 and the lever arms 9. in particular by implementing a link comprising a dog clutch mechanism.
  • a link comprising a dog clutch mechanism.
  • the second planar body 2 may be provided with an additional heel, to reduce the external energy input for lift or help lift the foot, and make walking easier.
  • the displacement assistance device therefore transmits a force from an exogenous energy source, to lift or help lift the foot of the user, and facilitating the walking process.
  • exogenous energy source we mean any energy that is not directly derived from the kinetic or potential energy of the displacement itself, that is to say in particular the movement or impact of the foot on the ground during the trip.
  • the exogenous energy source is the upper limb of the user, who by actuation of the handle 7 helps to lift the foot. It is an exogenous source of energy since it can provide the pushing force independently of movement or displacement of the lower limbs.
  • Figure 5 shows a second embodiment of the invention.
  • the displacement assistance device of the second embodiment also comprises a first element 1 forming a first planar body 1 and a second element 2 forming a second planar body 2, interconnected by connecting means 4 allowing the pivoting of the one with respect to the other.
  • the second planar body 2 comprises fixing means
  • the second planar body 2 may be the ski itself.
  • the upper face of the first planar body 1 comprises fastening means 3 for hanging a shoe, and in particular a ski boot.
  • the first body plan 1 can be the sole of the ski boot itself.
  • connection means 4 between the first 1 and the second planar body 2 as well as the means 7, 8, 9, 10 for transmitting the force from an exogenous energy source may be the same as those described in the first embodiment. embodiment.
  • the device for assisting the movements can be used to slide in flat or steep terrain and in particular for making trips in ski touring or cross-country skiing.
  • the user positions each of his feet on a device, solidarises his shoes with the first planar bodies 1 through the fastening means 3, the second planar body 2 being secured to the skis.
  • the user in the rest position, has an actuable handle 7 on his right (relative to the device secured with his right foot and called thereafter actuable handle 7 right) and an actuable handle 7 to its left (relative to the device secured with his left foot and called thereafter actuable sleeve 7 left), which he can grasp to start his progression with slipped steps.
  • actuable handle 7 on his right relative to the device secured with his right foot and called thereafter actuable handle 7 right
  • an actuable handle 7 to its left relative to the device secured with his left foot and called thereafter actuable sleeve 7 left
  • the actuable handles 7 comprising a removable part are particularly suitable for this type of use: in fact, when the ground is for example downhill, the user no longer needing to bring external energy for its progression, can remove the removable parts of the associated bases and use them as classic sticks, helping to keep the balance.
  • Figure 6 shows a third embodiment of the invention.
  • This embodiment differs from the previous ones in particular by the means implemented for transmitting the force from an exogenous energy source, enabling the first and second planar bodies 2 of the displacement assistance device to be moved aside.
  • these means comprise a cylinder 12 actuable by a motor 13 and controlled by a control circuit 14.
  • the cylinder 12 can be in a lowered position, rest or in a high position, able to apply a force thrust.
  • the control circuit 14 can be connected to sensors 16 for example , pressure or movement, located at the upper face of the first planar body 1.
  • the circuit 14 controls the motor 13 to actuate or not the cylinder 12.
  • the servocontrol circuit 14 can also be connected to a manually operated push button. During his trip, the user can decide when he wants to trigger the external supply of energy (from the engine), able to relieve his lower limbs and necessary for its progression.
  • FIG. 7 represents a fifth embodiment according to the invention.
  • the mobility assistance device comprises a first element 17 that can be fixed on the heel or instead of the heel of the user's boot.
  • the fastening means 19 are for example hooks or glue.
  • the connecting means between the first 17 and the second element 18 are constituted by a bellows system 20, the assembly formed by the first element, the second element and the bellows constituting a cavity 21.
  • a pipe 22 connected to this cavity 21 is connected to a pump 23, which is part of the means for transmitting a force from an exogenous source and transform it into a thrust force tending to move the first 17 and the second element 18.
  • the device movement assistance has the first 17 and second element 18 very slightly spaced, the bellows 20 being in the retracted position.
  • the pump 23 injects a fluid, for example air, into the pipe 22 to fill the cavity 21.
  • the air pressure in the cavity 21 allows the first 17 and the second element to be displaced. 18.
  • This pump 23 can be operated manually or by an electric motor. For manual actuation, it will be introduced in particular a system of the type of old sulphate pumps, for which 1 'actuation of a lever 24, by the arm of the user, allows the pressurization of a fluid.
  • the motion assistance device can be used to walk, run or slide, in flat or steep terrain.
  • the user sets a first element 17 at each heel of his shoes.
  • the pump 23 can be placed in a backpack carried by the user.
  • two levers 24 grippable by the right and left hands of the user are connected to the pump 23.
  • the right lever 24 actuates the pump 23 which sends fluid into the cavity 21 the device integral with the right shoe; the lever 24 left activates the pump 23 which sends fluid into the cavity 21 of the device integral with the left shoe.
  • the user has his right foot resting on the ground, the left foot is movable to reach a more advanced position and correlatively the right arm operates a downward movement; it thus pushes the lever 24 straight down, which actuates the pump and generates a force, related to the pressure of the fluid, transmitted to the first element 17 of the device secured with its right heel.
  • the first element 17 deviates from its rest position vis-à-vis the second element 18, and raises the right heel of the user. This uprising initiates the movement of the right foot, support foot during phase D n .
  • the left foot reaches its more advanced position PG n , the left arm moves upwards.
  • phase G n during which the left foot is in support of the ground.
  • the right foot is movable to reach a more advanced position PD n + i, correlatively the user operates a movement of the left arm down, it pushes the lever 24 left down, which actuates the pump and generates a force, related to the pressure of the fluid, transmitted to the first element 17 of the device secured with its left heel.
  • the first member 17 deviates from its rest position vis-à-vis the second member 18, and raises the left heel of the user. This uprising initiates the movement of the left foot, support foot during phase G n .
  • the right foot reaches its more advanced position PD n + i, the right arm moves upwards.
  • phase D n + i during which the right foot is in support of the ground. And so on.
  • the pump 23 of the fifth embodiment can be activated by an electric motor, controlled by a control circuit connected to sensors.
  • the electric motor, the control circuit and the connection systems can be arranged in a backpack worn by the user.
  • the displacement assistance device according to the invention therefore transmits during a time phase where the bulk of the weight of the body rests on a given foot, a force from an exogenous source of energy, to lift or help to lift the foot, and facilitating the walking process.
  • exogenous energy source is meant any energy which is not directly derived from the kinetic or potential energy of the displacement itself. As has been explained in the description of the various embodiments of the invention, this source of exogenous energy may correspond to the upper limbs of the user or to a source of electrical energy.

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Abstract

Dispositif d'assistance aux déplacements comportant un premier élément (1) pour solidariser le dispositif à un pied d'un utilisateur et transmettre un effort de poussée audit pied; et un second élément (2) lié au premier élément (1) par des moyens de liaison (4) et destiné à être en contact avec le sol; le dispositif comprend en outre des moyens pour transmettre une force issue d'une source d'énergie exogène, au premier élément (1) et/ou au second élément (2), pour les écarter l'un de l'autre.

Description

DISPOSITIF D'ASSISTANCE AUX DEPLACEMENTS
DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine de l'assistance aux déplacements. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif d'assistance aux déplacements dont la progression se fait par pas marchés, par pas courus ou par pas glissés.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION
Dans le domaine de l'assistance aux déplacements, de nombreux dispositifs ont été mis au point, dans le but d'aider les personnes à mobilité réduite ou de soulager des personnes momentanément invalides et en phase de rééducation, ou encore d'assister des randonneurs sur des terrains difficiles. Les dispositifs, les plus simples et les plus connus, sont les appareils de déambulation tels que canne simple, canne anglaise, canne avec appui pour le coude, canne de montagne et déambulateur à roulettes. Ces appareils comportent un organe de préhension manuelle et une partie allongée dont l'extrémité est destinée à venir en appui sur le sol ; ils peuvent être utilisés à l'unité ou par paire pour certains. Le document FR2845894 décrit par exemple un dispositif caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen de restitution d'énergie élastique pour projeter la partie allongée (d'une canne par exemple) vers l'avant lors du décollement de l'extrémité basse du sol en restituant l'énergie élastique emmagasinée lors de l'appui de la main sur l'organe de préhension manuelle.
Ces dispositifs sont simples et accessibles, mais n'apportent pas d'aide au mouvement des membres inférieurs.
L'aide au mouvement des membres inférieurs est particulièrement développée dans les dispositifs de type « exosquelettes ». Ainsi, le document EP1637113 cite un dispositif d'aide à la marche doté d'une part, d'un système de génération de puissance de rotation d'articulation de la hanche permettant de conférer une force auxiliaire au mouvement d'un membre inférieur, et d'autre part, d'un système de génération de puissance de rotation d'articulation du genou. Les deux systèmes sont reliés entre eux. Le dispositif comprenant ces systèmes ainsi que des moyens de fixation sur le corps humain, sont portés par l'utilisateur, au niveau de la taille et latéralement au niveau des membres inférieurs.
Le document EP2554150 cite un autre type de dispositif solidaire du membre inférieur de l'utilisateur, comportant des unités de cuisse, de jambe, de pied ainsi que des unités d'articulations, reliées entre elles et situées sur l'avant et le côté externe du membre inférieur.
Le document US20090014042 décrit un autre type de dispositif, visant à réduire la charge sur les jambes de l'utilisateur. Ce dispositif est maintenu au niveau de l'entrejambe et au niveau des pieds de l'utilisateur, les systèmes mécaniques et de liaison étant situés entre les 2 membres inférieurs. Ces dispositifs présentent l'inconvénient d'être difficiles et contraignants à utiliser, car leur mise en place, leur portage et leur retrait ne sont pas aisés.
D'autres dispositifs plus simples sont proposés au niveau de la chaussure de l'utilisateur. Le document FR2972906 décrit une chaussure comprenant une partie chaussante et une semelle, cette semelle comprenant deux parties principales articulées entre elles. Ces deux parties sont articulées selon un premier axe transversal horizontal situé sensiblement sous l'articulation naturelle entre l'avant-pied et la partie arrière du pied. Un système constitué de bras de levier à ressort, d'axes d'articulation et de module élastique (formant un amortisseur) confère à la chaussure la caractéristique de : (1) transformer, lors de l'impact de la chaussure au sol, l'énergie cinétique en énergie potentielle, en mettant le module élastique sous pression (2) maintenir le module sous pression en phase d'appui du pied au sol, (3) libérer le module élastique en phase de propulsion (quand le pied se relève pour effectuer un nouveau pas) .
Les documents US6684531 et US5282325 décrivent différents types de chaussures à ressort. Les semelles sont équipées de systèmes à ressorts, assistant notamment la levée du talon de l'utilisateur lors d'une action de marche, et réduisant ainsi l'énergie musculaire à produire par le mollet. Ces chaussures apportent une aide aux membres inférieurs lors d'une action de marche ou de course. L'inconvénient principal est que l'énergie restituée reste faible, car elle est plus ou moins proportionnelle à l'énergie issue de l'impact de la chaussure sur le sol, tout en demeurant inférieure ou au plus égale à cette énergie.
Le document EP2699323 concerne un système d'assistance aux mouvements du pied d'un utilisateur, adapté à un support, planche de glisse ou raquette à neige. Il comporte une partie chaussante dont l'extrémité avant est montée en pivot relativement au support et un ressort solidarisable au support de sorte à s'appliquer sur une zone d'appui de la partie chaussante en exerçant une pression sur ladite zone d'appui lorsqu'elle est rapprochée du support. Dans ce cas également, l'énergie restituée est fonction de l'énergie issue du mouvement de l'utilisateur ainsi que de la raideur du ressort. Pour le confort de l'utilisateur, une raideur plus faible de ressort semble préférable, mais apportera moins d'assistance à l'effort.
Un objet de la présente invention est de proposer un dispositif d'assistance aux déplacements obviant les inconvénients des dispositifs de l'état de l'art. Un objet de la présente invention est en particulier de proposer un dispositif simple d'utilisation et de mise en place, permettant à l'utilisateur d'adapter le niveau d'assistance souhaité aux membres inférieurs, par un apport externe d'énergie, c'est-à-dire ne provenant pas de l'énergie issue du mouvement des membres inférieurs ; l'apport externe d'énergie est d'intensité modulable par l'utilisateur.
BREVE DESCRIPTION DE L' INVENTION
Dans son acceptation la plus large, l'invention concerne un dispositif d'assistance aux déplacements comportant un premier élément pour solidariser le dispositif à un pied d'un utilisateur et transmettre un effort de poussée audit pied; et un second élément lié au premier élément par des moyens de liaison et destiné à être en contact avec le sol. Le dispositif comprend en outre des moyens pour transmettre une force issue d'une source d'énergie exogène, au premier élément et/ou au second élément, pour les écarter l'un de l'autre.
Selon des caractéristiques avantageuses de l'invention, prises seules ou en combinaison : le premier élément est un premier corps plan présentant une face supérieure destinée à être en contact avec le pied de l'utilisateur et une face inférieure en regard avec le second élément ;
- le second élément est un second corps plan présentant une face supérieure en regard avec le premier élément et une face inférieure destinée à être en contact avec le sol ; le premier corps plan comporte sur sa face supérieure des moyens de fixation au pied de l'utilisateur ;
- le premier corps plan constitue une semelle d'une chaussure ; les moyens de liaison comprennent un élément charnière pour permettre l' écartement entre le premier et le second corps plan, par pivotement et/ou par translation ;
la face supérieure du second corps plan est munie d' au moins un rail sur lequel l'élément charnière solidaire de glissières mobiles peut coulisser en translation longitudinale ;
les glissières mobiles sont verrouillables ;
les moyens pour transmettre la force comprennent un manche actionnable par un membre supérieur d'un utilisateur et coopérant avec une pièce d' écartement formant levier, placée entre le premier et le second corps plan ;
la pièce d' écartement comprend :
• un axe transversal de rotation ;
• deux bras de levier solidaires à une de leurs extrémités de l'axe transversal de rotation ;
• une entretoise reliant les autres extrémités des bras de levier, pour appliquer l'effort de poussée sur la face inférieure du premier corps plan.
l' entretoise est constituée d'un roulement à rouleau ; la face inférieure du premier corps plan présente une surface minimisant la résistance de roulement du roulement à rouleau ;
le manche actionnable est relié à une extrémité de l'axe transversal de rotation ;
le manche actionnable est sensiblement perpendiculaire aux bras de levier ;
la liaison entre le manche actionnable et l'extrémité de l'axe transversal de rotation est un mécanisme à cliquet, ou un mécanisme à crabot permettant d'ajuster l'angle entre le manche actionnable et les bras de levier ;
le manche actionnable comprend une embase solidaire de l'axe transversal de rotation et une partie amovible ; l'embase est un tube dans lequel la partie amovible peut être insérée ;
le second corps plan est muni d'un talon sur sa face inférieure . Ainsi le dispositif d'assistance aux déplacements selon l'invention permet à l'utilisateur d'apporter de l'énergie à ses membres inférieurs par actionnement d'un manche avec ses membres supérieurs. Cette énergie, provenant d'une source exogène car extérieure vis-à-vis de l'énergie déployée par les membres inférieurs au cours d'un déplacement, aide au soulèvement des pieds de l'utilisateur lors d'une progression par pas marchés ou courus. L'apport externe d'énergie est d'intensité modulable par l'utilisateur et cette intensité, traduisant le niveau d'assistance, peut avantageusement être choisie supérieure au niveau d'énergie pouvant être extrait du mouvement des membres inférieurs pendant un déplacement. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, prises seules ou en combinaison :
les moyens pour transmettre la force comprennent un vérin actionnable par un moteur et un circuit électronique d'asservissement ;
- le circuit électronique d'asservissement est connecté à un capteur ;
le circuit électronique d'asservissement est connecté à un bouton de commande ;
le second corps plan comporte des moyens de fixation sur sa face inférieure, pour solidariser un ski avec le second corps plan ;
le second corps plan est un ski ;
Ainsi le dispositif d'assistance aux déplacements selon l'invention peut également apporter aux membres inférieurs de l'utilisateur une énergie extérieure, générée par un moteur électrique, aidant à soulever son pied lors de déplacements. Le dispositif d'assistance aux déplacements est également adapté aux déplacements par pas glissés.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, prises seules ou en combinaison : le premier élément est solidaire du talon d'une chaussure ;
les moyens de liaison entre le premier élément et le second élément sont constitués par un système à soufflet, l'association du premier élément, du second élément et du système à soufflet formant une cavité ;
les moyens pour transmettre la force comprennent une pompe connectée à la cavité par un tuyau ;
la pompe est apte à être actionnée par les membres supérieurs de l'utilisateur ;
la pompe est apte à être actionnée par un moteur électrique .
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
L' invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit des modes de réalisation particuliers et non limitatifs de l'invention en référence aux figures ci- jointes parmi lesquelles :
- la figure 1 présente un premier mode de réalisation de l'invention, destiné à assister un déplacement par pas marchés ou courus, comportant un manche actionnable par les membres supérieurs d'un utilisateur ;
- la figure 2 montre une vue de dessus du dispositif d'assistance aux déplacements selon le premier mode de réalisation, présentant une variante de forme des premier et second corps plans ;
- la figure 3 montre une vue de dessus, selon le plan de coupe A représenté sur la figure 1, du dispositif d'assistance aux déplacements selon le premier mode de réalisation ;
- la figure 4 présente une vue en coupe d'une variante du dispositif d'assistance aux déplacements selon le premier mode de réalisation ;
- la figure 5 présente un deuxième mode de réalisation de l'invention, destiné à assister un déplacement par pas glissés, comportant un manche actionnable par les membres supérieurs d'un utilisateur ;
- la figure 6 présente un troisième mode de réalisation de l'invention, destiné à assister un déplacement par pas glissés, comportant un vérin actionné par un moteur, lequel est commandé par un circuit de commande ;
- la figure 7 présente un autre mode de réalisation de l'invention, destiné à assister un déplacement par pas marché ou courus .
DESCRIPTION DETAILLEE DE L' INVENTION
La figure 1 représente un premier mode de réalisation de l'invention. Sur cette figure, un dispositif d'assistance aux déplacements comporte un premier élément constitué d'un premier corps plan 1, par exemple de forme parallélépipédique rectangle, dont la longueur est dans le sens de la marche et la largeur est perpendiculaire au sens de la marche. A titre d'illustration, le premier corps plan 1 peut présenter une longueur de l'ordre de 15 à 35cm et une largeur de l'ordre de 5 à 15cm. En pratique, les dimensions peuvent être adaptées à la taille des pieds et/ou des chaussures de l'utilisateur. La face supérieure de ce premier corps plan 1 est destinée à être en contact avec un pied d'un utilisateur.
Par contact, on entend un contact direct ou indirect par l'intermédiaire d'un support. Par exemple, la face supérieure du premier corps plan 1 pourra être en contact direct avec le pied de l'utilisateur ou en contact indirect avec celui-ci, par l'intermédiaire d'une chaussure ou autre support .
La face supérieure du premier corps plan 1 comporte des moyens de fixation 3 permettant d' accrocher un pied ou une chaussure de l'utilisateur. Ces moyens de fixation 3 sont par exemple des crochets, présents au niveau de la partie avant et de la partie arrière du premier corps plan 1 et aptes à s'accrocher sur la chaussure de l'utilisateur. Ils pourront également être constitués de lanières, aptes à solidariser le pied ou la chaussure.
Selon une variante de réalisation, ce premier corps plan 1 est constitué directement par la semelle de la chaussure, et dans ce cas il n'est pas nécessaire de disposer de moyens additionnels de fixation.
Le dispositif d'assistance aux déplacements comporte également un second élément 2, formant un second corps plan 2, par exemple de forme parallélépipédique rectangle, en vis-à- vis du premier corps plan 1 et articulé par rapport à ce dernier. A titre d'illustration, le premier 1 et le second corps plan 2 pourront être fabriqués en au moins un matériau léger parmi :
un type de bois
un plastique rigide
un alliage léger à base d'aluminium et/ou de titane un matériau composite de type fibre de carbone.
Selon une variante avantageuse, le second corps plan 2 est évidé et permet 1 ' emboîtement du premier corps plan 1, comme illustré sur la figure 2. Cette forme particulière favorise la légèreté du dispositif d'assistance aux déplacements et réduit son encombrement.
Le premier corps plan 1 et le second corps plan 2 sont reliés par des moyens de liaison 4 autorisant l'écartement de l'un par rapport à l'autre, par exemple par pivotement et/ou par translation. Il peut s'agir par exemple d'une charnière fixée sur la face inférieure du premier corps plan 1 et sur la face supérieure du second corps plan 2, en leurs parties avant selon le sens de la marche, comme illustré sur la figure 1.
Dans une variante de ce mode de réalisation, les moyens de liaison peuvent être montés sur des glissières mobiles 5 pouvant coulisser en translation longitudinale sur au moins un rail 6 ; le rail 6 est lui-même fixé sur la face supérieure du second corps plan 2, comme illustré sur la figure 3. Les glissières mobiles 5 sont verrouillables , permettant ainsi de positionner les moyens de liaison (par exemple l'axe de la charnière) entre l'avant et la partie médiane du second corps plan 2, puis de les verrouiller lors de l'utilisation du dispositif. La translation longitudinale des moyens de liaison permet de modifier la position du premier corps plan 1 par rapport à des moyens 7, 8, 9, 10 pour transmettre une force issue d'une source d'énergie exogène, permettant d'écarter les deux corps plan l'un de l'autre. L'amplitude d' écartement peut ainsi être ajustée selon le besoin de l'utilisateur.
Le dispositif d'assistance aux déplacements selon le premier mode de réalisation comporte en outre les moyens 7, 8, 9, 10 pour transmettre une force issue d'une source d'énergie exogène, permettant d'écarter l'un de l'autre le premier 1 et second corps plan 2.
Dans l'ensemble de la description, on définira une source d'énergie exogène comme une source apportant une énergie externe vis-à-vis de l'énergie déployée par les membres inférieurs au cours d'un déplacement.
Pour ce premier mode de réalisation ainsi que pour les autres modes décrits de l'invention, on entendra par moyens de transmission d'une force, des moyens aptes à recevoir une force venant d'une source d'énergie exogène et à la transmettre au premier et/ou au second élément sous forme d'un effort de poussée tendant à les écarter l'un de l'autre. Cet effort de poussée est transmis au pied via le premier élément.
Selon le premier mode de réalisation, ces moyens comprennent un manche actionnable 7 par un membre supérieur de l'utilisateur : le membre supérieur correspond à la source d'énergie exogène, qui va appliquer une force sur ledit manche 7. Le manche 7 coopère avec une pièce d' écartement placée entre le premier 1 et le second corps plan 2. Cette pièce d' écartement constitue un levier transmettant une force, générée par 1 ' actionnement du manche actionnable 7 vers l'avant selon le sens de la marche, et tendant à écarter le premier 1 et le second corps plan 2. Dans l'exemple particulier représenté sur les figures 1 et 3, la pièce d' écartement comprend : un axe de rotation 8, dit transversal, car perpendiculaire à l'axe longitudinal du second corps plan 2 ; cet axe transversal de rotation 8 est fixé sur le second corps plan 2 et de manière avantageuse, situé dans une partie avant de ce dernier, c'est-à-dire entre l'avant et la médiane du second corps plan 2 ; deux bras de levier 9 solidaires à une de leurs extrémités à l'axe transversal 8 ; une entretoise 10 reliant les autres extrémités des bras de levier. De manière avantageuse, l' entretoise 10, parallèle à l'axe transversal 8, est en contact avec une partie arrière du premier corps plan 1.
Lorsque la force est transmise du manche actionnable 7 à la pièce d' écartement , l' entretoise 10 pousse la partie arrière du premier corps plan 1, ce qui tend à l'écarter du second corps plan 2, comme illustré sur la figure 1. Pour limiter les frottements dus au contact entre l' entretoise 10 et le premier corps plan 1, l' entretoise 10 peut avantageusement comprendre un roulement à rouleau. Par ailleurs, la face inférieure du premier corps plan 1, en particulier dans la zone arrière de contact avec l' entretoise 10, peut être munie d'un matériau minimisant la résistance de roulement du roulement à rouleau, par exemple une tôle d'acier de 2mm d'épaisseur.
Selon une variante, les moyens de liaison et les moyens pour transmettre une force peuvent être agencés de sorte à former un système de type parallélogramme déformable, permettant le soulèvement du premier corps plan 1 par rapport au second corps plan 2, comme illustré sur la figure 4. Celle- ci montre par exemple une variante comportant 4 bras de levier, au repos (a) et en situation de soulèvement (b) .
Le manche actionnable 7 est relié à une extrémité de l'axe transversal de rotation 8 et se présente sensiblement perpendiculaire aux bras de levier 9. Dans une position d'utilisation, la chaussure de l'utilisateur étant accrochée au premier corps plan 1 selon sa longueur, l'articulation entre le premier 1 et le second corps plan 2 étant située à l'avant et l' entretoise 10 à l'arrière, le manche actionnable 7 se situe sur le côté correspondant à l'extérieur du pied de l'utilisateur, permettant une préhension par le membre supérieur associé. La liaison entre le manche actionnable 7 et l'axe transversal de rotation 8 peut être fixe ou ajustable, par exemple à l'aide d'un mécanisme à cliquet ou encore d'un mécanisme à crabot. Ces mécanismes permettent d'adapter la position du manche à la morphologie de l'utilisateur, pour une préhension ergonomique. A titre d'exemple, le mécanisme à crabot permet de régler l'angle entre le manche actionnable 7 et les bras de levier 9, par pas de 0,5° à 5°. L'ajustement de cet angle permet également d'adapter l'effort de poussée entre le premier corps plan 1 et le second corps plan 2 en modulant l'intensité de la force issue de la source d'énergie exogène.
Selon une variante préférée, le manche actionnable 7 est constitué de deux parties, une embase reliée à l'axe transversal de rotation 8 et une partie amovible. L'embase peut par exemple être constituée d'un tube de diamètre intérieur de 2cm et de longueur 20cm. La partie amovible peut par exemple être constituée d'un tube de durai, alliage d'aluminium et de cuivre résistant et léger, de diamètre extérieur 2cm et de longueur comprise entre 90 et 150cm.
La partie amovible pourra être insérée dans l'embase pour utiliser le dispositif d'assistance aux déplacements et transmettre des efforts de poussée aux membres inférieurs ; cette partie amovible pourra également être retirée de l'embase sur un terrain ne nécessitant pas d'apport externe d'énergie aux membres inférieurs. Selon ce premier mode de réalisation, le dispositif d'assistance aux déplacements peut être utilisé pour marcher ou courir, en terrain plat ou pentu. L'utilisateur positionne chacun de ses pieds sur un dispositif, solidarise ses chaussures avec les premiers corps plans 1 grâce aux moyens de fixation 3, les seconds corps plans 2 étant en contact avec le sol. L'utilisateur, en position de repos, a un manche actionnable 7 à sa droite (relatif au dispositif solidarisé avec son pied droit et appelé par la suite manche actionnable 7 droit) et un manche actionnable 7 à sa gauche (relatif au dispositif solidarisé avec son pied gauche et appelé par la suite manche actionnable 7 gauche), qu'il peut saisir pour démarrer sa progression à pas marchés ou à pas courus.
Dans un processus de marche, il y a une alternance de phases temporelles décrivant le mouvement des pieds :
Phase Dn : pied droit en appui au sol en position PDn, pied gauche mobile jusqu'à atteindre une position plus avancée PGn
- Phase Gn : pied gauche en appui au sol en position PGn, pied droit mobile jusqu'à atteindre une position plus avancée PDn+i
Phase Dn+i : pied droit en appui au sol en position PDn+i , pied gauche mobile jusqu'à atteindre une position plus avancée PGn+i
Phase Gn+i : pied gauche en appui au sol en position PGn+i , pied droit mobile jusqu'à atteindre une position plus avancée PDn+2
- Etc..
Corrélativement, le mouvement des bras consiste habituellement en une alternance de balancements en avant et en arrière, en opposition de phase avec le mouvement des pieds :
Phase Dn : pied droit en appui au sol en position PDn, pied gauche mobile jusqu'à atteindre une position plus avancée PGn, bras droit en balancement avant,
Phase Gn : pied gauche en appui au sol en position PGn, pied droit mobile jusqu'à atteindre une position plus avancée PDn+i, bras gauche en balancement avant
- Phase Dn+i : pied droit en appui au sol en position PDn+i pied gauche mobile jusqu'à atteindre une position plus avancée PGn+i, bras droit en balancement avant,
Phase Gn+i : pied gauche en appui au sol en position PGn+i pied droit mobile jusqu'à atteindre une position plus avancée PDn+2, bras gauche en balancement avant,
- Etc..
Pendant la phase Dn, l'utilisateur a son pied droit en appui au sol, le pied gauche est mobile pour atteindre une position plus avancée et corrélativement le bras droit opère un mouvement vers l'avant ; il pousse ainsi le manche actionnable 7 droit vers l'avant, ce qui engendre une force transmise par la pièce d' écartement au premier corps plan 1 du dispositif solidarisé avec son pied droit. Le premier corps plan 1 s'écarte de sa position de repos en vis-à-vis du second corps plan 2, et soulève le pied droit de l'utilisateur. Ce soulèvement amorce le mouvement du pied droit, pied d'appui pendant la phase Dn. Le pied gauche atteint sa position plus avancée PGn : on passe alors à la phase Gn, pendant laquelle le pied gauche est en appui au sol. Le pied droit est mobile pour atteindre une position plus avancée PDn+i, corrélativement l'utilisateur opère un mouvement du bras gauche vers l'avant, il pousse ainsi le manche actionnable 7 gauche vers l'avant, ce qui engendre une force transmise par la pièce d' écartement au premier corps plan 1 du dispositif solidarisé avec son pied gauche. Le premier corps plan 1 s'écarte de sa position de repos en vis-à-vis du second corps plan 2, et soulève le pied gauche de l'utilisateur. Ce soulèvement amorce le mouvement du pied gauche, pied d'appui pendant la phase Gn. Le pied droit atteint sa position plus avancée PDn+i : on passe alors à la phase Dn+i , pendant laquelle le pied droit est en appui au sol. Et ainsi de suite.
Le dispositif d'assistance aux déplacements selon l'invention fournit donc pendant chaque phase temporelle où l'essentiel du poids du corps repose sur un pied donné, une énergie externe (engendrée par le mouvement du bras, dans ce premier mode de réalisation) permettant de soulever ou d'aider à soulever le pied, et facilitant le processus de marche.
L'intensité de l'énergie fournie, que l'on peut associer à la distance d' écartement entre le premier 1 et second corps plan 2, est dépendante de l'amplitude du mouvement des bras et de l'angle entre le manche actionnable 7 et les bras de levier 9 de la pièce d' écartement . Ainsi, pour un mouvement de bras identique, le dispositif d'assistance aux déplacements selon l'invention permet d'adapter l'intensité de l'énergie fournie par ajustement de l'angle entre le manche actionnable 7 et les bras de levier 9, notamment par mise en œuvre d'une liaison comportant un mécanisme à crabot. Par exemple, en position de repos, si le manche actionnable 7 fait un angle de 10° vers l'avant relativement à la position verticale, 1 ' actionnement du manche 7 par le membre supérieur de l'utilisateur en phase d'utilisation transmettra moins d'énergie de poussée que lorsque le manche actionnable 7 est initialement ajusté en position verticale. Si, en position de repos, le manche actionnable 7 fait un angle de 10° vers l'arrière relativement à la position verticale, 1 ' actionnement du manche par le membre supérieur de l'utilisateur en phase d'utilisation transmettra plus d'énergie de poussée.
Selon une variante particulièrement adaptée à une progression en montée avec une forte inclinaison, le second corps plan 2 pourra être muni d'un talon additionnel, permettant de diminuer l'apport d'énergie externe pour soulever ou aider à soulever le pied, et facilitant la marche en montée .
Le dispositif d'assistance aux déplacements selon l'invention transmet donc une force issue d'une source d'énergie exogène, permettant de soulever ou d'aider à soulever le pied de l'utilisateur, et facilitant le processus de marche. Rappelons que par source d'énergie exogène, on désigne toute énergie qui n'est pas directement dérivée de l'énergie cinétique ou potentielle du déplacement lui-même, c'est-à-dire notamment du mouvement ou de l'impact du pied au sol durant le déplacement. Selon ce premier mode de réalisation de l'invention, la source d'énergie exogène est le membre supérieur de l'utilisateur, qui par actionnement du manche 7 aide au soulèvement du pied. C'est une source d'énergie exogène puisqu'elle peut fournir l'effort de poussée indépendamment du mouvement ou du déplacement des membres inférieurs . La figure 5 représente un deuxième mode de réalisation de l'invention.
Le dispositif d'assistance aux déplacements du deuxième mode de réalisation comporte également un premier élément 1 formant un premier corps plan 1 et un second élément 2 formant un second corps plan 2, reliés entre eux par des moyens de liaison 4 autorisant le pivotement de l'un par rapport à 1 ' autre . Le second corps plan 2 comporte des moyens de fixation
11, permettant de solidariser sa face inférieure avec un ski. Selon une variante de réalisation, le second corps plan 2 peut être le ski lui-même. La face supérieure du premier corps plan 1 comporte des moyens de fixation 3 permettant d'accrocher une chaussure, et en particulier une chaussure de ski. Selon une variante, le premier corps plan 1 peut être la semelle de la chaussure de ski elle-même.
Les moyens de liaison 4 entre le premier 1 et le second corps plan 2 ainsi que les moyens 7, 8, 9, 10 pour transmettre la force issue d'une source d'énergie exogène, peuvent être les mêmes que ceux décrits dans le premier mode de réalisation . Selon ce deuxième mode de réalisation, le dispositif d'assistance aux déplacements peut être utilisé pour glisser, en terrain plat ou pentu et en particulier pour réaliser des déplacements en ski de randonnée ou en ski de fond. L'utilisateur positionne chacun de ses pieds sur un dispositif, solidarise ses chaussures avec les premiers corps plan 1 grâce aux moyens de fixation 3, les seconds corps plan 2 étant solidarisés sur les skis. L'utilisateur, en position de repos, a un manche actionnable 7 à sa droite (relatif au dispositif solidarisé avec son pied droit et appelé par la suite manche actionnable 7 droit) et un manche actionnable 7 à sa gauche (relatif au dispositif solidarisé avec son pied gauche et appelé par la suite manche actionnable 7 gauche) , qu'il peut saisir pour démarrer sa progression à pas glissés. Lors d'une progression à pas glissés, on retrouve l'alternance des phases temporelles décrites précédemment. Le dispositif d'assistance aux déplacements s'opère donc de la même manière que décrite précédemment.
Les manches actionnables 7 comportant une partie amovible sont particulièrement adaptés à ce type d'utilisation : en effet, lorsque le terrain est par exemple en pente descendante, l'utilisateur n'ayant plus besoin d'apporter une énergie externe pour sa progression, peut retirer les parties amovibles des embases associées et les utiliser comme des bâtons classiques, aidant notamment à garder l'équilibre. La figure 6 représente un troisième mode de réalisation de l'invention.
Ce mode de réalisation diffère des précédents en particulier par les moyens mis en œuvre pour transmettre la force issue d'une source d'énergie exogène, permettant d'écarter le premier 1 et second corps plan 2 du dispositif d'assistance aux déplacements. Dans ce mode de réalisation, ces moyens comprennent un vérin 12 actionnable par un moteur 13 et commandé par un circuit d'asservissement 14. Le vérin 12 peut être dans une position abaissée, de repos ou dans une position haute, apte à appliquer un effort de poussée. Pour que cette position haute du vérin 12 transmette un effort de poussée au premier corps plan 1, ce dernier comporte une butée 15 en vis-à-vis du vérin 12. Le circuit d'asservissement 14 peut être connecté à des capteurs 16 par exemple, de pression ou de mouvement, situés au niveau de la face supérieure du premier corps plan 1. Selon les informations reçues par les capteurs 16, le circuit 14 commande le moteur 13 pour actionner ou pas le vérin 12. Le circuit d'asservissement 14 peut également être connecté à un bouton de commande actionnable manuellement. Lors de son déplacement, l'utilisateur peut ainsi décider quand il souhaite déclencher l'apport externe d'énergie (issu du moteur), apte à soulager ses membres inférieurs et nécessaire à sa progression.
Les différents moyens pour transmettre une force issue d'une source d'énergie exogène et la transformer en effort de poussée tendant à écarter le premier 1 et second corps plan 2 du dispositif d'assistance aux déplacements, décrits pour les trois précédents modes de réalisation selon l'invention, peuvent également être combinés, dans un quatrième mode de réalisation selon l'invention, non représenté. La figure 7 représente un cinquième mode de réalisation selon l'invention. Le dispositif d'assistance aux déplacements comporte un premier élément 17 pouvant être fixé sur le talon ou à la place du talon de la chaussure de l'utilisateur. Les moyens de fixation 19 sont par exemple des crochets ou de la colle.
Les moyens de liaison entre le premier 17 et le second élément 18 sont constitués par un système de soufflet 20, l'ensemble formé par le premier élément, le second élément et le soufflet constituant une cavité 21. Un tuyau 22 connecté à cette cavité 21 est relié à une pompe 23, qui fait partie des moyens pour transmettre une force issue d'une source exogène et la transformer en effort de poussée tendant à écarter le premier 17 et le second élément 18. En position de repos, le dispositif d'assistance aux déplacements présente le premier 17 et second élément 18 très faiblement espacés, le soufflet 20 étant en position rétractée. En position active, la pompe 23 injecte un fluide, par exemple de l'air, dans le tuyau 22 pour remplir la cavité 21. Ainsi, la pression d'air dans la cavité 21 permet d'écarter le premier 17 et le second élément 18. Cette pompe 23 peut être actionnée manuellement ou par un moteur électrique. Pour 1 ' actionnement manuel, on introduira en particulier un système du type des anciennes pompes à sulfater, pour lesquelles 1 ' actionnement d'un levier 24, par le bras de l'utilisateur, permet la mise sous pression d'un fluide.
Selon ce cinquième mode de réalisation, le dispositif d'assistance aux déplacements peut être utilisé pour marcher, courir ou glisser, en terrain plat ou pentu.
L'utilisateur fixe un premier élément 17 à chaque talon de ses chaussures. La pompe 23 peut être placée dans un sac à dos, porté par l'utilisateur. Dans le cas d'un actionnement manuel de la pompe 23, deux leviers 24 préhensibles par les mains droite et gauche de l'utilisateur sont connectés à la pompe 23. Le levier 24 droit actionne la pompe 23 qui envoie du fluide dans la cavité 21 du dispositif solidaire de la chaussure droite ; le levier 24 gauche actionne la pompe 23 qui envoie du fluide dans la cavité 21 du dispositif solidaire de la chaussure gauche.
On retrouve ensuite l'alternance des phases temporelles lors d'un déplacement, décrite précédemment.
Pendant la phase Dn, l'utilisateur a son pied droit en appui au sol, le pied gauche est mobile pour atteindre une position plus avancée et corrélativement le bras droit opère un mouvement vers le bas ; il pousse ainsi le levier 24 droit vers le bas, ce qui actionne la pompe et engendre une force, liée à la pression du fluide, transmise au premier élément 17 du dispositif solidarisé avec son talon droit. Le premier élément 17 s'écarte de sa position de repos en vis-à-vis du second élément 18, et soulève le talon droit de l'utilisateur. Ce soulèvement amorce le mouvement du pied droit, pied d'appui pendant la phase Dn. Le pied gauche atteint sa position plus avancée PGn, le bras gauche opère un mouvement vers le haut. On passe alors à la phase Gn, pendant laquelle le pied gauche est en appui au sol. Le pied droit est mobile pour atteindre une position plus avancée PDn+i , corrélativement l'utilisateur opère un mouvement du bras gauche vers le bas, il pousse ainsi le levier 24 gauche vers le bas, ce qui actionne la pompe et engendre une force, liée à la pression du fluide, transmise au premier élément 17 du dispositif solidarisé avec son talon gauche. Le premier élément 17 s'écarte de sa position de repos en vis-à-vis du second élément 18, et soulève le talon gauche de l'utilisateur. Ce soulèvement amorce le mouvement du pied gauche, pied d'appui pendant la phase Gn. Le pied droit atteint sa position plus avancée PDn+i , le bras droit opère un mouvement vers le haut. On passe alors à la phase Dn+i , pendant laquelle le pied droit est en appui au sol. Et ainsi de suite.
Selon une variante, la pompe 23 du cinquième mode de réalisation peut être activée par un moteur électrique, commandé par un circuit d'asservissement connecté à des capteurs. Dans ce cas, le moteur électrique, le circuit d'asservissement ainsi que les systèmes de connexion peuvent être agencés dans un sac à dos, porté par l'utilisateur. Le dispositif d'assistance aux déplacements selon l'invention transmet donc pendant chaque phase temporelle où l'essentiel du poids du corps repose sur un pied donné, une force issue d'une source d'énergie exogène, permettant de soulever ou d'aider à soulever le pied, et facilitant le processus de marche. Comme établi précédemment, par source d'énergie exogène, on désigne toute énergie qui n'est pas directement dérivée de l'énergie cinétique ou potentielle du déplacement lui-même. Comme on l'a exposé dans la description des différents modes de mise en œuvre de l'invention, cette source d'énergie exogène peut correspondre aux membres supérieurs de l'utilisateur ou à une source d'énergie électrique.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'assistance aux déplacements comportant un premier élément (1,17) pour solidariser le dispositif à un pied d'un utilisateur et transmettre un effort de poussée audit pied; et un second élément (2,18) lié au premier élément (1,17) par des moyens de liaison (4,20) et destiné à être en contact avec le sol; le dispositif étant caractérisé en ce qu' il comprend des moyens pour transmettre une force issue d'une source d'énergie exogène, au premier élément
(1,17) et/ou au second élément (2,18), pour les écarter l'un de l'autre.
Dispositif d'assistance aux déplacements selon la revendication 1 dans lequel le premier élément (1) est un premier corps plan (1) présentant une face supérieure destinée à être en contact avec le pied de l'utilisateur et une face inférieure en regard avec le second élément (2) .
Dispositif d'assistance aux déplacements selon l'une des revendications 1 à 2 dans lequel le second élément (2) est un second corps plan (2) présentant une face supérieure en regard avec le premier élément (1) et une face inférieure destinée à être en contact avec le sol.
Dispositif d'assistance aux déplacements selon l'une des revendications 2 à 3 dans lequel le premier corps plan (1) comporte sur sa face supérieure des moyens de fixation (3) au pied de l'utilisateur.
Dispositif d'assistance aux déplacements selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel le premier corps plan (1) constitue une semelle d'une chaussure.
Dispositif d'assistance aux déplacements selon l'une des revendications 3 à 5 dans lequel les moyens de liaison (4) comprennent un élément charnière pour permettre l'écartement entre le premier (1) et le second corps plan (2) .
7. Dispositif d'assistance aux déplacements selon l'une des revendications 3 à 6 dans lequel les moyens pour transmettre la force comprennent un manche actionnable (7) par un membre supérieur d'un utilisateur et coopérant avec une pièce d' écartement formant levier, placée entre le premier (1) et le second corps plan (2) .
8. Dispositif d'assistance aux déplacements selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens pour transmettre la force comprennent un vérin (12) actionnable par un moteur (13) et un circuit électronique d'asservissement (14).
9. Dispositif d'assistance aux déplacements selon l'une des revendications 3 à 8, dans lequel le second corps plan (2) comporte des moyens de fixation (11) sur sa face inférieure, pour solidariser un ski avec le second corps plan (2) .
10. Dispositif d'assistance aux déplacements selon l'une des revendications 3 à 8, dans lequel le second corps plan (2) est un ski.
11. Dispositif d'assistance aux déplacements selon la revendication 1, dans lequel le premier élément (17) est solidaire du talon d'une chaussure.
12. Dispositif d'assistance aux déplacements selon l'une des revendications 1 et 11, dans lequel les moyens de liaison entre le premier élément (17) et le second élément (18) sont constitués par un système à soufflet (20), l'association du premier élément (17), du second élément (18) et du système à soufflet (20) formant une cavité (21) .
13. Dispositif d'assistance aux déplacements selon la revendication 12, dans lequel les moyens pour transmettre la force comprennent une pompe (23) connectée à la cavité (21) par un tuyau (22) .
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